Zasada działania elektrowni atomowych

Energia jest obecnie bardzo potrzebna ludzkości. Przez wieki zastanawiano się jakie sposoby i środki byłyby najlepsze do jej uzyskiwania.

Pierwszym podstawowym źródłem energii był ogień. Niestety w dobie rozwoju i postępu nie był on już wystarczający. Pojawiły się nowe sposoby otrzymywania coraz to większych pokładów energetycznych. Zaczęto wykorzystywać węgiel oraz ropę naftową. Niestety są to zasoby nieodnawialne i na pewno kiedyś się skończą, dlatego też należy je oszczędzać i szukać coraz to lepszych środków do wytwarzania energii. Poza tym spalanie paliw kopalnych powoduje efekt cieplarniany oraz zanieczyszczenia związkami siarki, azotu i pyłami.
Odkrycie w 1896 roku przez Henryka Becquerela promieniotwórczości było pierwszym krokiem w rozwoju energetyki jądrowej.
Rozszczepienie jądra uranu w 1938 roku przez niemieckich fizyków atomowych Otto Hahna i Fritza Strassmanna stało się podstawą narodzenia się w 1939 roku idei reakcji łańcuchowej rozszczepiania, a następnie zamysłu przeprowadzenia owej reakcji w sposób kontrolowany, czyli reakcji jądrowej.

Prace podjęte w USA w ramach tzw. Projektu Manhattan przewidywały w pierwszym etapie stworzenie reaktora jądrowego. Doszło do tego pod kierownictwem włoskiego emigranta, fizyka atomowego Enrico Fermiego- w 1942 roku uruchomiono w Stagg Field pod Chicago pierwszy reaktor jądrowy. Zasadniczą część owego reaktora jądrowego stanowił blok grafitowy, w którym znajdowały się pręty uranowe i kadmowe. Uran był materiałem rozszczepialnym, czyli paliwem jądrowym, grafit pełnił rolę moderatora (spowalniacza) zmniejszającego prędkość neutronów do najbardziej skutecznej dla przebiegu reakcji, rola kadmu zaś polegała na pochłanianiu neutronów, aby ich liczba nie wzrosła do poziomu grożącego eksplozją. Oczywiście reaktor jądrowy miał odpowiednią osłonę, nie przepuszczającą promieniowania na zewnątrz, a czynnikiem chłodzącym była woda.

Na podobnej zasadzie pracują reaktory jądrowe rozmaitych typów, w których używa się różne substancje jako moderatory, pochłaniacze i czynniki chłodzące, a jako paliwo jądrowe obok uranu także pluton.

Po II wojnie światowej zajęto się problemem praktycznego wykorzystania reakcji jądrowej do zadań pokojowych. Pierwsze udane próby wytwarzania prądu elektrycznego przy użyciu reaktora jądrowego przeprowadzono w Arco w stanie Idaho (USA) w 1951 roku. Energię jądrową, która powstaje w wyniku naturalnego rozpadu promieniotwórczego pierwiastka można wykorzystać również do celów medycznych. Obecnie wiele koniecznych i nieodzownych badań nie mogło by się bez niej odbyć.